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Mongoose学习参考文档

庞小明

发布于 2018-03-07 07:30:04

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一、快速通道

1.1 名词解释

Schema ：一种以文件形式存储的数据库模型骨架，不具备数据库的操作能力
Model ：由Schema发布生成的模型，具有抽象属性和行为的数据库操作对
Entity ：由Model创建的实体，他的操作也会影响数据库

注意：

1.本学习文档采用严格命名方式来区别不同对象，例如：

    var PersonSchema;   //Person的文本属性
    var PersonModel;    //Person的数据库模型
    var PersonEntity;   //Person实体

2.Schema、Model、Entity的关系请牢记，Schema生成Model，Model创造Entity，Model和Entity都可对数据库操作造成影响，但Model比Entity更具操作性。

1.2 准备工作

1.首先你必须安装MongoDB和NodeJS

2.在项目只能够创建一个数据库连接，如下:

    var mongoose = require('mongoose');    //引用mongoose模块
    var db = mongoose.createConnection('localhost','test'); //创建一个数据库连接

3.打开本机localhost的test数据库时，我们可以监测是否有异常

    db.on('error',console.error.bind(console,'连接错误:'));
    db.once('open',function(){
      //一次打开记录
    });

注意：

　　成功开启数据库后，就可以执行数据库相应操作，假设以下代码都在回调中处理

4.定义一个Schema

    var PersonSchema = new mongoose.Schema({
      name:String   //定义一个属性name，类型为String
    });

5.将该Schema发布为Model

    var PersonModel = db.model('Person',PersonSchema);
    //如果该Model已经发布，则可以直接通过名字索引到，如下：
    //var PersonModel = db.model('Person');
    //如果没有发布，上一段代码将会异常

6.用Model创建Entity

    var personEntity = new PersonModel({name:'Krouky'});
    //打印这个实体的名字看看
    console.log(personEntity.name); //Krouky

7.我们甚至可以为此Schema创建方法

    //为Schema模型追加speak方法
    PersonSchema.methos.speak = function(){
      console.log('我的名字叫'+this.name);
    }
    var PersonModel = db.model('Person',PersonSchema);
    var personEntity = new PersonModel({name:'Krouky'});
    personEntity.speak();//我的名字叫Krouky

8.Entity是具有具体的数据库操作CRUD的

    personEntity.save();  //执行完成后，数据库就有该数据了

9.如果要执行查询，需要依赖Model，当然Entity也是可以做到的

    PersonModel.find(function(err,persons){
      //查询到的所有person
    });

注意：

　　1. 具体的如何配置Schema、Model以及Model和Entity的相关操作，我们会在后面进行

　　2. Model和Entity都有能影响数据库的操作，但仍有区别，后面我们也会做解释

二、新手指引

如果您还不清楚Mongoose是如何工作的，请参看第一章快速通道快速浏览他的用法吧

1. Schema——纯洁的数据库原型

1.1 什么是Schema

我理解Schema仅仅只是一断代码，他书写完成后程序依然无法使用，更无法通往数据库端
他仅仅只是数据库模型在程序片段中的一种表现，或者是数据属性模型

1.2 如何定义Schema

    var BlogSchema = new Schema({
      title:String,
      author:String
      //new Schema()中传入一个JSON对象，该对象形如 xxx:yyyy ,
      /xxx是一个字符串，定义了属性，yyy是一个Schema.Type，定义了属性类型
    });

1.3 什么是Schema.Type

Schema.Type是由Mongoose内定的一些数据类型，基本数据类型都在其中，他也内置了一些Mongoose特有的Schema.Type。当然，你也可以自定义Schema.Type，只有满足Schema.Type的类型才能定义在Schema内。

1.4 Schema.Types

NodeJS中的基本数据类型都属于Schema.Type，另外Mongoose还定义了自己的类型

    //举例：
    var ExampleSchema = new Schema({
      name:String,
      binary:Buffer,
      living:Boolean,
      updated:Date,
      age:Number,
      mixed:Schema.Types.Mixed, //该混合类型等同于nested
      _id:Schema.Types.ObjectId,  //主键
      _fk:Schema.Types.ObjectId,  //外键
      array:[],
      arrOfString:[String],
      arrOfNumber:[Number],
      arrOfDate:[Date],
      arrOfBuffer:[Buffer],
      arrOfBoolean:[Boolean],
      arrOfMixed:[Schema.Types.Mixed],
      arrOfObjectId:[Schema.Types.ObjectId]
      nested:{
        stuff:String,
      }
    });

1.5 关于Buffer

Buffer和ArrayBuffer是Nodejs两种隐藏的对象，相关内容请查看NodeJS-API

1.6 关于Mixed

Schema.Types.Mixed是Mongoose定义个混合类型，该混合类型如果未定义具体形式。因此,如果定义具体内容，就直接使用{}来定义，以下两句等价

    var AnySchema = new Schema({any:{}});
    var AnySchema = new Schema({any:Schema.Types.Mixed});

　　混合类型因为没有特定约束，因此可以任意修改，一旦修改了原型，则必须调用markModified()

    person.anything = {x:[3,4,{y:'change'}]}
    person.markModified('anything');//传入anything，表示该属性类型发生变化
    person.save();

1.7 关于ObjectId

　　主键，一种特殊而且非常重要的类型，每个Schema都会默认配置这个属性，属性名为_id，除非自己定义，方可覆盖

    var mongoose = require('mongoose');
    var ObjectId = mongoose.Schema.Types.ObjectId;
    var StudentSchema = new Schema({}); //默认会有_id:ObjectId
    var TeacherSchema = new Schema({id:ObjectId});//只有id:ObjectId

　　该类型的值由系统自己生成，从某种意义上几乎不会重复，生成过程比较复杂，有兴趣的朋友可以查看源码。

1.8 关于Array

Array在JavaScript编程语言中并不是数组，而是集合，因此里面可以存入不同的值，以下代码等价：

    var ExampleSchema1 = new Schema({array:[]});
    var ExampleSchema2 = new Schema({array:Array});
    var ExampleSchema3 = new Schema({array:[Schema.Types.Mixed]});
    var ExampleSchema4 = new Schema({array:[{}]});

1.9 附言

Schema不仅定义了文档结构和使用性能，还可以有扩展插件、实例方法、静态方法、复合索引、文档生命周期钩子

Schema可以定义插件，并且插件具有良好的可拔插性，请有兴趣的读者继续往后阅读或者查阅官方资料。

2. Schema的扩展

2.1 实例方法

　　有的时候，我们创造的Schema不仅要为后面的Model和Entity提供公共的属性，还要提供公共的方法。

　　下面例子比快速通道的例子更加高级，可以进行高级扩展：

    var PersonSchema = new Schema({name:String,type:String});
    //查询类似数据
    PersonSchema.methods.findSimilarTypes = function(cb){
      return this.model('Person').find({type:this.type},cb);
    }

　　使用如下：

    var PersonModel = mongoose.model('Person',PersonSchema);
    var krouky = new PersonModel({name:'krouky',type:'前端工程师'});
    krouky.findSimilarTypes(function(err,persons){
      //persons中就能查询到其他前端工程师
    });

2.2 静态方法

　　静态方法在Model层就能使用，如下：

  PersonSchema.statics.findByName = function(name,cb){
    this.find({name:new RegExp(name,'i'),cb});
  }
  var PersonModel = mongoose.model('Person',PersonSchema);
  PersonModel.findByName('krouky',function(err,persons){
    //找到所有名字叫krouky的人
  });

2.3 索引

　　索引或者复合索引能让搜索更加高效，默认索引就是主键索引ObjectId，属性名为_id， 索引会作为一个专题来讲解

2.4 虚拟属性

Schema中如果定义了虚拟属性，那么该属性将不写入数据库，例如：

    var PersonSchema = new Schema({
      name:{
        first:String,
        last:String
      }
    });
    var PersonModel = mongoose.model('Person',PersonSchema);
    var krouky = new PersonModel({
      name:{first:'krouky',last:'han'}
    });

　　如果每次想使用全名就得这样

    console.log(krouky.name.first + ' ' + krouky.name.last);

　　显然这是很麻烦的，我们可以定义虚拟属性：

    PersonSchema.virtual('name.full').get(function(){
      return this.name.first + ' ' + this.name.last;
    });

　　那么就能用krouky.name.full来调用全名了，反之如果知道full，也可以反解first和last属性

    PersonSchema.virtual('name.full').set(function(name){
      var split = name.split(' ');
      this.name.first = split[0];
      this.name.last = split[1];
    });
    var PersonModel = mongoose.model('Person',PersonSchema);
    var krouky = new PersonModel({});
    krouky.name.full = 'krouky han';//会被自动分解
    console.log(krouky.name.first);//krouky

2.5 配置项

　　在使用new Schema(config)时，我们可以追加一个参数options来配置Schema的配置，形如：

    var ExampleSchema = new Schema(config,options);

　　或者使用

    var ExampleSchema = new Schema(config);
    ExampleSchema.set(option,value);

　　可供配置项有：safe、strict、capped、versionKey、autoIndex

2.5.1 safe——安全属性（默认安全）

　　一般可做如下配置：

    new Schema({...},{safe:true});

　　当然我们也可以这样

    new Schema({...},{safe:{j:1,w:2,wtimeout:10000}});

j表示做1份日志，w表示做2个副本（尚不明确），超时时间10秒

2.5.2 strict——严格配置（默认启用）

　　确保Entity的值存入数据库前会被自动验证，如果你没有充足的理由，请不要停用，例子：

    var ThingSchema = new Schema({a:String});
    var ThingModel = db.model('Thing',SchemaSchema);
    var thing = new Thing({iAmNotInTheThingSchema:true});
    thing.save();//iAmNotInTheThingSchema这个属性将无法被存储

　　如果取消严格选项，iAmNotInTheThingSchema将会被存入数据库

　　该选项也可以在构造实例时使用，例如：

    var ThingModel = db.model('Thing');
    var thing1 = new ThingModel(doc,true);  //启用严格
    var thing2 = new ThingModel(doc,false); //禁用严格

注意：

strict也可以设置为throw，表示出现问题将会抛出错误

2.5.3 shardKey

　　需要mongodb做分布式，才会使用该属性

2.5.4 capped——上限设置

　　如果有数据库的批量操作，该属性能限制一次操作的量，例如：

    new Schema({...},{capped:1024});  //一次操作上线1024条数据

　　当然该参数也可是JSON对象，包含size、max、autiIndexId属性

    new Schema({...},{capped:{size:1024,max:100,autoIndexId:true}});

2.5.5 versionKey——版本锁

　　版本锁是Mongoose默认配置（__v属性）的，如果你想自己定制，如下：

    new Schema({...},{versionKey:'__someElse'});

　　此时存入数据库的版本锁就不是__v属性，而是__someElse，相当于是给版本锁取名字。

　　具体怎么存入都是由Mongoose和MongoDB自己决定，当然，这个属性你也可以去除

  new Schema({...},{versionKey:false});

　　除非你知道你在做什么，并且你知道这样做的后果

2.5.6 autoIndex——自动索引

该内容将在索引章节单独讲解

3. Documents

Document是与MongoDB文档一一对应的模型，Document可等同于Entity，具有属性和操作性

注意：

Document的`CRUD都必须经过严格验证的，参看2.5.2 Schema的strict严格配置

3.1 查询

　　查询内容过多，专题讲解

3.2 更新

　　有许多方式来更新文件，以下是常用的传统方式：

    PersonModel.findById(id,function(err,person){
      person.name = 'MDragon';
      person.save(function(err){});
    });

　　这里，利用Model模型查询到了person对象，该对象属于Entity，可以有save操作，如果使用Model`操作，需注意：

    PersonModel.findById(id,function(err,person){
      person.name = 'MDragon';
      var _id = person._id; //需要取出主键_id
      delete person._id;    //再将其删除
      PersonModel.update({_id:_id},person,function(err){});
      //此时才能用Model操作，否则报错
    });

update第一个参数是查询条件，第二个参数是更新的对象，但不能更新主键，这就是为什么要删除主键的原因。

　　当然这样的更新很麻烦，可以使用$set属性来配置，这样也不用先查询，如果更新的数据比较少，可用性还是很好的：

    PersonModel.update({_id:_id},{$set:{name:'MDragon'}},function(err){});

　　需要注意，Document的CRUD操作都是异步执行，callback第一个参数必须是err，而第二个参数各个方法不一样，update的callback第二个参数是更新的数量，如果要返回更新后的对象，则要使用如下方法

    Person.findByIdAndUpdate(_id,{$set:{name:'MDragon'}},function(err,person){
      console.log(person.name); //MDragon
    });

　　类似的方法还有findByIdAndRemove，如同名字，只能根据id查询并作update/remove操作，操作的数据仅一条

3.3 新增

　　如果是Entity，使用save方法，如果是Model，使用create方法

    //使用Entity来增加一条数据
    var krouky = new PersonModel({name:'krouky'});
    krouky.save(callback);
    //使用Model来增加一条数据
    var MDragon = {name:'MDragon'};
    PersonModel.create(MDragon,callback);

　　两种新增方法区别在于，如果使用Model新增时，传入的对象只能是纯净的JSON对象，不能是由Model创建的实体，原因是：由Model创建的实体krouky虽然打印是只有{name:'krouky'}，但是krouky属于Entity，包含有Schema属性和Model数据库行为模型。如果是使用Model创建的对象，传入时一定会将隐藏属性也存入数据库，虽然3.x追加了默认严格属性，但也不必要增加操作的报错

3.4 删除

　　和新增一样，删除也有2种方式，但Entity和Model都使用remove方法

4.Sub Docs

　　如同SQL数据库中2张表有主外关系，Mongoose将2个Document的嵌套叫做Sub-Docs（子文档）

　　简单的说就是一个Document嵌套另外一个Document或者Documents:

    var ChildSchema1 = new Schema({name:String});
    var ChildSchema2 = new Schema({name:String});
    var ParentSchema = new Schema({
      children1:ChildSchema1,   //嵌套Document
      children2:[ChildSchema2]  //嵌套Documents
    });

Sub-Docs享受和Documents一样的操作，但是Sub-Docs的操作都由父类去执行

    var ParentModel = db.model('Parent',parentSchema);
    var parent = new ParentModel({
      children2:[{name:'c1'},{name:'c2'}]
    });
    parent.children2[0].name = 'd';
    parent.save(callback);

parent在执行保存时，由于包含children2，他是一个数据库模型对象，因此会先保存chilren2[0]和chilren2[1]。

　　如果子文档在更新时出现错误，将直接报在父类文档中，可以这样处理：

    ChildrenSchema.pre('save',function(next){
      if('x' === this.name) return next(new Error('#err:not-x'));
      next();
    });
    var parent = new ParentModel({children1:{name:'not-x'}});
    parent.save(function(err){
      console.log(err.message); //#err:not-x
    });

4.1 查询子文档

　　如果children是parent的子文档，可以通过如下方法查询到children

    var child = parent.children.id(id);

4.2 新增、删除、更新

　　子文档是父文档的一个属性，因此按照属性的操作即可，不同的是在新增父类的时候，子文档是会被先加入进去的。

　　如果ChildrenSchema是临时的一个子文档，不作为数据库映射集合，可以这样：

    var ParentSchema = new Schema({
      children:{
        name:String
      }
    });
    //其实就是匿名混合模式

5.Model

5.1 什么是Model

Model模型，是经过Schema构造来的，除了Schema定义的数据库骨架以外，还具有数据库行为模型，他相当于管理数据库属性、行为的类

5.2 如何创建Model

　　你必须通过Schema来创建，如下：

    //先创建Schema
    var TankSchema = new Schema({
      name:'String',
      size:'String' 
    });
    //通过Schema创建Model
    var TankModel = mongoose.model('Tank',TankSchema);

5.2 操作Model

　　该模型就能直接拿来操作，具体查看API，例如：

    var tank = {'something',size:'small'};
    TankModel.create(tank);

注意：

　　你可以使用Model来创建Entity，Entity实体是一个特有Model具体对象，但是他并不具备Model的方法，只能用自己的方法。

  //通过Model创建Entity
  var tankEntity = new TankModel('someother','size:big');
  tankEntity.save();

6.Query

　　查询是数据库中运用最多也是最麻烦的地方，这里对Query解读的并不完善，仅仅是自己的一点领悟而已。

6.1 查询的方式

　　通常有2种查询方式，一种是直接查询，一种是链式查询（2种查询都是自己命名的）

6.1.1 直接查询

　　在查询时带有回调函数的，称之为直接查询，查询的条件往往通过API来设定，例如：

    PersonModel.findOne({'name.last':'dragon'},'some select',function(err,person){
      //如果err==null，则person就能取到数据
    });

　　具体的查询参数，请查询API

6.1.2 链式查询

　　在查询时候，不带回调，而查询条件通过API函数来制定，例如：

    var query = PersonModel.findOne({'name.last':'dragon'});
    query.select('some select');
    query.exec(function(err,pserson){
    //如果err==null，则person就能取到数据
  });

　　这种方式相对直接查询，分的比较明细，如果不带callback，则返回query，query没有执行的预编译查询语句，该query对象执行的方法都将返回自己，只有在执行exec方法时才执行查询，而且必须有回调。

　　因为query的操作始终返回自身，我们可以采用更形象的链式写法

    Person
      .find({ occupation: /host/ })
      .where('name.last').equals('Ghost')
      .where('age').gt(17).lt(66)
      .where('likes').in(['vaporizing', 'talking'])
      .limit(10)
      .sort('-occupation')
      .select('name occupation')
      .exec(callback);

7.Validation

　　数据的存储是需要验证的，不是什么数据都能往数据库里丢或者显示到客户端的，数据的验证需要记住以下规则：

验证始终定义在SchemaType中
验证是一个内部中间件
验证是在一个Document被保存时默认启用的，除非你关闭验证
验证是异步递归的，如果你的SubDoc验证失败，Document也将无法保存
验证并不关心错误类型，而通过ValidationError这个对象可以访问

7.1 验证器

required 非空验证
min/max 范围验证（边值验证）
enum/match 枚举验证/匹配验证
validate 自定义验证规则

　　以下是综合案例：

    var PersonSchema = new Schema({
      name:{
        type:'String',
        required:true //姓名非空
      },
      age:{
        type:'Nunmer',
        min:18,       //年龄最小18
        max:120     //年龄最大120
      },
      city:{
        type:'String',
        enum:['北京','上海']  //只能是北京、上海人
      },
      other:{
        type:'String',
        validate:[validator,err]  //validator是一个验证函数，err是验证失败的错误信息
      }
    });

7.2 验证失败

　　如果验证失败，则会返回err信息，err是一个对象该对象属性如下

    err.errors                //错误集合（对象）
    err.errors.color          //错误属性(Schema的color属性)
    err.errors.color.message  //错误属性信息
    err.errors.path             //错误属性路径
    err.errors.type             //错误类型
    err.name                //错误名称
    err.message                 //错误消息

　　一旦验证失败，Model和Entity都将具有和err一样的errors属性

8.Middleware中间件

8.1 什么是中间件

　　中间件是一种控制函数，类似插件，能控制流程中的init、validate、save、remove`方法

8.2 中间件的分类

　　中间件分为两类

8.2.1 Serial串行

　　串行使用pre方法，执行下一个方法使用next调用

    var schema = new Schema(...);
    schema.pre('save',function(next){
      //做点什么
      next();
    });

8.2.2 Parallel并行

　　并行提供更细粒度的操作

    var schema = new Schema(...);
    schema.pre('save',function(next,done){
      //下一个要执行的中间件并行执行
      next();
      doAsync(done);
    });

8.3 中间件特点

　　一旦定义了中间件，就会在全部中间件执行完后执行其他操作，使用中间件可以雾化模型，避免异步操作的层层迭代嵌套

8.4 使用范畴

复杂的验证
删除有主外关联的doc
异步默认
某个特定动作触发异步任务，例如触发自定义事件和通知

　　例如，可以用来做自定义错误处理

    schema.pre('save',function(next){
      var err = new Eerror('some err');
      next(err);
    });
    entity.save(function(err){
      console.log(err.message); //some err
    });